Пути и методы совершенствования экономических и экологических показателей транспортных дизелей (1024697), страница 9
Текст из файла (страница 9)
К числу таких разработок относятся ТД: ЯМЗ(КамАЗ)-740 (8Ч~), ~ = 2600-1200 мин 1, це „„в в 0,39 в 1968 г.;ЯИЗ-842,8421(8Ч-8~14) ~ь 2300 2100 1000 мин-1 1 1, ! у в Э 1 1 1 1 !' 1: 1! ° ! вв ва агав е е* е. Ф $$ вв з ю 11 ! ° ° Ф ! 4 в Ф з !! ввв вв ввв 4 $$ Фа Ф вв ~5аа гОаП,5ОО ~ПОа Й, мин ас Ш, П, мнй Рис.39. Влияние 5 и е на $ормирояапие ре ТД с ~~~'=2 дм при Ф = , 3 =1,4, где 1,2,3,4- Я =0,8;1,2;1,6;2,0; а,б — с~,, = 0,55 и 0,7с. цн —- 6х~~ =р 05 И5а ~д 5,54 8,54 Фхщ~ ~4 155 5,55 Р И1 545 ~",ц Л5~6 1 ;;,=';„~ МПл * 335 и ! я~- .' ~,:!5~,, и Х (у 6 ~Л 9 ~~,„,. 1Я М~1с Рис„40.
0оиавахели работы 'ХД по Бат~Уу.воинам ~аракгепис~имлм Г.':Р Ю" =1400 авиа 1.,где А„ — 6'Ь13Й4 и 6ЧБ13Й5.,!.'Ьаиал::.иа.:.: сга,.:.,и: испита:=-й; Йои,";;ироиакие рабочих. процессов .",а стадл прссп1иров'Р'.иа И ИаГОР~ОРД.РВ1~И ДВИГадзЕДЕ.1) Ч Р,. й '6664 4» 6,6 - Ц04 8 ~е— г„'с е еее» 6 ф) -и 060 606 400 6,„. 620 Ееве ф 406 66 06$ ~66 0,Ы 6,6 6,6 66 +6,2 Реп Рева 6 р„, ИПее -62 ! е;,'" !000 4400 600 И00 ее, мнн 7206 ее,мнн ~ Рис.41.
Скоростные характеристики ТД ЯМЗ новых пазпаботок где А,В С Д - двигатели: 6ЧН13/14(1990 г) 6ЧН13/15,2(1990 г) 8ЧН13/14 (Яй3-750,созданный на базе 8ЧН14/14,1988 г) с 4-х клапанйыми головками цилиндров, формирование рабочих процессов в котопых осществлялось на стадии йх проектирования и изготовления; 8ЧН13/14 (на , базе серийного дизеля 2-х клапанная головка цблиндра,1987 г); Е„, — зфскктивность ЙБ; 172,Ц,~,, — температура ОГ до и после турбины и воздуха после комйрессора; р — давление ОГ перед турбиной (а); тз — Параметры газа в цилиндре и интенсивность активного тепловыделения в ТД 6ЧН13/14,где 1,2,3,4- 72, =2100;1700;1400",1000 мин '(б); — Показатели тепловыделенйя,газообмена и механический И?Д,где А,В-ТД: 6ЧН13/14 и 6ЧН13/15,2(в).
Выделения токсичных компонентов с ОГ,определенные в соответствии с Правилами И 49 ЖЗК СОН: Ьо. Рсн Рсо 6ЧН13/14 12,4 -1,84 3„14 6ЧН13/15,2 10,8. -1,72 " 2,14 Ограничения по Ппавилам 4 4 Ф у, у - удельные выбросы;токсичных компонентов с ОГ, г/(кВт.ч). — 58— ра „„=0,8 и 1,1 МПа, р =0,403 и 0,41 в 1973-1974 г.," ЯМЗ-750, 751 (8ЧН14), л.
= 2100-1000 мин, Ре~,„р1,52 МПа, ре ж0„445 в 1988 г; Яй-752 (6ЧН15-2) л. = 2100-1000 мин, ре в1,7 МПа, р, „„аО>45 и Л-200(6'Ж -(~) > и = 2100> 1750-1000 мин, р, . 13 ' '"-.1 ' ж1,6-1,7 МПа, де =0,455 в 1990 г. (рис.40,41). 2. Разработаны (н перлом приближении) основы теории распределения УПТ при теплоиыделении в ТЛ,которые определжтся протекающими в процессе сгорания процессами и имеют связь с конструктинными элементами днигателя и режимами его работы. Определены особенности изменения каждого из основных УПТ при тепловыделении,которые в соиокупности формируют характер ныгорания топлива †=),индика- , Ыж ел>>7 торный КПД р, „относительные потери теплоты с ОГ р. и продуктами неполного сгорания у;„ ,тепловые потоки н стенки йнутрицилиндрового пространства и др.
Увеличение теплового потока в КС при излучении от выгорания факела а вследстиие увеличения Е,ДЫ„р„,у и уменьшения Ы„„Г„с~ способстнует ускорению процессои смесеобразования (при снижении требоианий к качестиу распылииания топлииа),сокращению продолжительности теплозыделения ~Р„„,„ и уменьшению оптимальных Вепр „„, Лд„ » олт > При снижении б, (при а'„,~0,75,...) Уменьшается его илияние на процессы испарения и снижается интенсивность сгорания в диффузионной области, сопровождаемая увеличением у„,„, 1 „~> Вв»р,„° Лля сокжления ф„ „„ в этом случае требуется иысокая энергия механического распылииания топлина. Однонременно такое разлитие процесса сгорания препятствует реализации в ТД иысоких л..
3. Изменение оснонных УПТ при тепловыделении и инутрен~их ъатрат в двигателе в зависимости от элементов конструкции и режимов работы определяют $ормироиание осноиных показателей работы ТЛ и области максимального эЫективного КПД р . Условием оптимизации размерон и формы Б" при ю,с~=соиг~ яиляется достижение еле»'>ефр„~, =Я~Ы ) при Оольинх инаеенилх Ы»е. Пп>ииальное енаеение Ы„ унеличинается при виедении наддува, увеличении ~~„ Я и уменьшении л.. Оптимальное отношение Зо„~,соотиетствующее достижению де „„,определяется различным характером изменения зависимостей р,,д =;"(5) и уиеличииается при уменьшении Ч~„,с~,п..
Увеличение Я при я,=сам~ способстнует снижению удельных расходов топлииа ~. в области иысоких ре и уиеличению ~ в области малых нагрузок. Достижение у. „.„=~~р ) и уиеличение р,, и Я „„ при с„в6-7 м.с (соотнет- -1 ствующих частотам вращения лала п,„при И„„„,при которых унеличение Я не сопровождается активным снижением механического КПЛ) - 59- совместо с использованием основных. загрузок транспортной установки на этих режимах способствует активному снижению эксплуатационных расходов топлива.
4. увеличение относительного объема КС Мц при л,,р„.=с0лз1 сопровождается практически пропорциональным увеличением о„ и сС (в основном,вследствие снижения потерь теплоты в систему охлаждения двигателя)„а также увеличением внутренних затрат в двигателе тем в большей степени,чем выше а и удаленнее от КС "защемляемый" объем.
В области с„ 9 м.с увеличение Ро способствует активному совершенствованию всех показателей работы двигателя. Чем меньше отношение Екэ/~ и коэ4$ициент "потерь" к„,тем совершеннее конструкция'внутрийилиндрового пространства дизеля и выше отношение Ч~ ° б. Совершенствование качества смесеобразования в дизеле, (когда к -~-Х) сопровождается увеличением интенсивности сгорания преиму- КС щественно в диКузионной области и сокращением продолжительности тепловыделения фх „,при которых снижаются 1з~Кх(со и увеличивается Д„при уменьшении 8едр „~,10~~ . Параметры работы двигателя р,„,~'~ ) , Г,~р„ и,частично, С „ (определяемые протеканием пред- пламенных реакций и участка быстрого сгорания) в функции А весьма слабо зависят от особенностей организации процессов смесеобразования,включая изменение характеристики впрыскивания ~„=Д~„„~ ~).
Поэтому при к„~-~-1 и снижении )~о„7 совершенствуются все показатели работы двигателя При достигнутом Высоком уровне д , яе регулировкой Л с Х „,можно дополнительно уменьшить давлеййе сгора- ния,эмиссию токсичных компонентов в ОГ и шумность работы двигателя. 6. Разработаны методы оптимизации процессов смесеобразования и сгорания в ТД при использовании различных по диаметру горловины КС и учете рациональных принципов формирования смежных процессов, что позволяет в совокупности достигать наивыгоднейшие значения р„,р„, р =ф,с) при наименьших значениях дымности и эмиссии токсичных компонентов в ОГ. В результате исследований определены четкие критерии по выбору целесообразного расположения факелов топлива в объеме КС, оптимального числа сопловых отверстий в распылителе, интенсивности топливоподачи и продолжительности впрыскивания, интенсивности вихревого движения заряда в цилиндре и КС,а также связь этих параметров с элементами конструкции двигателя.
7. Разработана методика оценки показателей, уровня качества и пригодности впускного канала (ВК) под требования организации процессов смесеобразования и сгорания и уровень показателей ТД. Определен целесообразный предел наибольшей интенсивности вихревого движения заряда в цилиндре, создаваемого ВК. Разработаны методы — 60— доводки ВК и реализации его геометрии в головке цилиндра. 8.
Разработана методика по определению скоростей вихревого движения заряда в цилиндре и КС на такте сжатия в зависимости от используемого ВК и режимов работы ТД,которая обеспечивает сходимость в значениях скоростей с результатами их измерений электротермоанемометром ЭТА-5А. Методика основана на продувках ВК и условных КС воздухом на специальных установках.
Дажая методика является свя-. зующим звеном параметров ВК и режимов работы двигателя с организацией процессов смесеобразования и сгорания в ТД. 9. Разработана методика оценки качества выпускного канала (ВыпК) ТД с учетом режимов его работы. Определены способы совершенствования ВыпК по элементам. Методика включает продувку ВыпК воздухом на специальной установке с целью оценки его гидравлического сопротивления лп, ,которое (путем пересчета) имеет сходимость с «лх гидравлическим сопротивлением при продувке ВыпК "горячим газом". Определены затраты мощности в ВыпК на очистку цилиндра. Снижение лп ВыпК на 15,6 кПа при ащ способствует увеличению ~~~„„„ мх на 5-4,5Ф и позволяет осуществить перераспределение условий оптимизации показателей работы ТД в пользу малых рабочих ~ .
ХО. Разработаны принципы совместной оптимиза~ди процессов газо- обмена и внутри~длиндрового пространства ТД,которые включают сокращение Фаз перекрытия клапанов при в.м.т. и максимальное увеличение отношения 7л,а также снижение гидравлического сопротивления ВК и ВыпК. Фаза конца впуска оптимизируется преимущественно в зоне рабочих частот при п,„; Фаза начала выпуска определяется гидравлическим сопротивлением ВыпК и режимами работы ТД. Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: Х. Выбор параметров впускного канала для четырехтактных двигателей ЯИ / Г.Д.Чернышев, В.Р.Гальговский, М.С.Левит и др. // Автомобильная промышленность. — 1968.
— И 9. — С.3-7. 2. Гальговский В.Р. Определение тангенциальной скорости воздушного заряда в камере сгорания дизеля с непосредственным впрыском топлива // Тр./НЛЫИ. -, М.,1969. — Вып.118. — С,56-75.. 3. Гальговский В.Р. О выборе числа сопловых отверстий в распылителе // Изв.вузов. Машиностроение. — М., Х970. — М 3. — С.56-69. 4. Гальговский В.Р. О выборе . диаметра камеры сгорания в дизеле с непосредственным впрыском // Изв.вузов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
